12.3 Полоний

В 1898 году элемент с порядковым номером 84 был открыт П. и М. Кюри и назван в честь родины Марии – Полоний. Полоний в природе очень редок, он существует только как продукт радиоактивного распада в урановых и ториевых минералах, в которых образуется по реакціям ²⁰⁹ ₈₃Bi (n, ) ₈₃Bi²¹⁰ (-распад, 2,610⁶ лет)₈₄ ²¹⁰Po (- распад,138 суток )

В равновесии с 1 г урана находится 7,6·10^-11 г Ро, а с 1 г Ra – 2,24·10^-4 г. Распространенность в земной коре равна 2·10^-14 масс.%.

Известно 6 природных изотопов Ро и 20 радиоактивных искусственных изотопов и 2 изомера полония.

Наиболее долгоживущими изотопами полония являются (2,93 года) и (Т_1/2 = 103 года) и естественный радионуклид (Т_1/2 = 138 дней). Химические и физические свойства полония исследованы с помощью химических микрометодов.

Ро – серебристо – белый металл с желтоватым оттенком, напоминающий таллий и висмут, в темноте светится.

Полоний – элементУI группы периодической системы. Он образует соединения со степенями окисления –2, +2, +4, +6, возможно +3. Наиболее устойчивой степенью окисления является +4. В электрохимическом ряду полоний занимает место между теллуром и серебром.

По химическим свойствам полоний сходен со своим аналогом по группе периодической системы теллуром, и отчасти – с висмутом.

может быть получен искусственным путем по реакции: .

Полоний дает изоморфные кристаллы с теллуратами свинца и калия.

В водных растворах Ро является сильнейшим коллоидообразователем, в области рН ≥ 1 все соли и комплексные соединения полония гидролизованы и образуют как истинные растворы, так и псевдоколлоиды.

В области рН = 7,5 соли полония дают истинные коллоиды и хорошо адсорбируются на стекле, бумаге.

Для отделения полония из раствора применяют электрохимические методы, экстракцию, хроматографию и соосаждение. Простейший метод – использование реакции электрохимического замещения. Серебряная пластина в растворе RaD ( ) в 0,1 HCl, полученная толщиной 50 мк пластина растворяется в HNO₃ и затем серебро осаждается HCl.

Выделяется Ро также на пластине из смеси, Pb и Bi.

Благодаря большому тепловыделению полоний в основном используют в качестве источника тепловой энергии в космических аппаратах.

Кроме того, полоний находит применение в качестве наиболее доступного б – источника и для изготовления полоний – бериллиевых источников нейтронов. Для этих целей его получают искусственно путем нейтронного облучения .

.

12.4 Астат

Астат (Менделеев в таблице оставил клетку для элемента с номером 85). В 1940 году Корсон, Маккензи и Сегре получили искусственный элемент облучением в циклотроне Вi б – частицами.

, Т_1/2 = 7,2 часа

Астат – в переводе с греческого языка означает нестабильный. В настоящее время для стандартизации элемент называется астат.

Позднее было доказано, что астат образуется в семействах урана –235, 238, тория, но все они являясь в- излучателями имеют очень короткие периоды полураспада. В земной коре оценивается содержание At в 69 мг в слое 1,6 км.

В настоящее время известно 24 изотопа астата с массовыми числами от 196 до 219, наиболее долгоживущие и с периодами полураспада 8,3 и 7,2 часа соответственно.

85-ый элемент является наиболее тяжелым элементом группы галогенов- не имеет нерадиоактивных изотопов, но помощью ядерных реакций

, Т_1/2 = 7,2 часа или ²⁰⁹ ₈₃Bi (,3n) ²¹⁰ ₈₅At.

В настоящее время этот элемент можно получить в количестве, достаточном для изучения его химии микрометодами.

Астат как все тяжелые элементы обладает рядом металлических свойств.молекулярного астата напоминают свойства молекулярного йода, но как все тяжелые элементы обладает рядом металлических свойств.

Астат по аналогии с иодом возгоняется, на чем основано его отделение от мишени.

Степени окисления –1, +1, +5 и, вероятно, +7. Подобно Bi и Po At может образовывать радиоколлоиды и сорбироваться на стекле и других материалах.

В организме астат ведет себя как йод (накапливается в щитовидной железе), на этом основано его использование в качестве радиофармацевтического препарата.

Вследствие малого Т_1/2 астат не может быть получен в весомых количествах. Астат не имеет ни изотопных носителей, ни достаточно удовлетворительного специфического носителя.

Химия астата изучалась только ультрамикрохимическими методами при концентрации 10^-9 – 10^-15 моль/л.